九年级物理全册 第22章 能源与可持续发展 第3节 太阳能教案 (新版)新人教版

第三节太阳能
【教学目标】
知识与技能
1.初步认识太阳的结构，知道太阳是巨大的核能火炉。

2.初步了解太阳是人类资源的宝库。

3. 知道太阳能的利用方式。

过程与方法
1、通过观察学习了解太阳能的特点，理解太阳能属于可再生一次能源。

分析化石能
源来自太阳能。

提高学生分析归纳能力。

2、通过太阳能的利用方式学习，提高学生综合分析问题的能力。

情感、态度、价值观
养成学生开发和利用太阳能的意识，通过光伏产品推广提高创新节能意识。

【教学重点】了解太阳能，结合生产生活实际知道利用太阳能的方式
【教学难点】太阳能利用中的能量转化
【教学准备】课件多媒体
【教学过程】
主要教学过程
教学内容教师活动学生活动
一.情境导入【图片展示】
你看，在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置，平
常我们看到的航天器上的类似铁翅膀的装置。

【提出问题】
想知道它们的作用吗？
思考激疑
(设计意图：据新
科技和航天技术提
出问题让学生讨
论，引导学生共同
参与，调动学生主
动学习的热情和积
极性。

）
二、合作探究，探究新知：
（一）太阳是巨大的核能火炉【自主学习】
请同学们阅读课本并回答以下问题：
1. 太阳的结构是怎样的？
2．太阳为什么是一个巨大的“核能火炉”，是哪一种形式的
核能？
学生自学展示：
1.太阳的结构：由
太阳大气、对流层、
辐射层、太阳核心。

课件展示
1.太阳的结构
2.太阳内部时刻发生核聚变
（二）太阳能是人类的能源宝库
1.化石能源来源于太阳能3.太阳能是以怎样的方式向外传递的？
4.太阳的“核能火炉”，永无止境的“燃烧”下去吗？
【知识归纳】
1.太阳距地球1.5亿千米，直径大约是地球的110倍，
体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，核心温度高
达1 500万摄氏度。

太阳表面温度约6 000 ℃，太阳至今已
经稳定地“燃烧”了近50亿年，而且还能继续“燃烧”50
亿年。

2.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放
出巨大的核能。

太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，太阳
就像一个巨大的“核能火炉”
【重点强调】太阳内部时刻发生核聚变
【跟踪练习】
1.下列利用核聚变供能量的是（）
A.核电站
B.核潜艇
C.原子弹
D.太阳
2、太阳内部发生的是，太阳能电池是把能转化为
能
3、大部分太阳能以和的形式向四周辐射开去。

【知识引桥】
太阳向外辐射的能量中，只有约二十亿分之一传递到地球。

太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，地球在这近50亿年
中积累的太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。

【自主学习】化石能源的形成
请同学们结合图片和课本，完成以下问题：
化石能源是怎么形成的？
【课件展示】
2.太阳能的产生：
氢原子核在超高温
下发生聚变，释放
出巨大的核能。

3.太阳能的传递：
大部分太阳能以热
和光的形式向四周
辐射。

4.太阳“寿命”：至
今稳定地“燃烧”
近50亿年，而且还
能继续“燃烧”50
亿年。

（设计意图：通过
自学使学生大致了
解太阳的结构，明
确太阳的能量来源
内部时刻发生的核
聚变，培养学生自
学能力。

）
思考回答
1.D
2.核聚变太
阳能电
3. 热光
学生明确：
人类的日常生活，
也无法离开阳光。

观看图片，认识
化石能源的形成
2.生物质能、风能、水能来源于太阳能
石油、天然气的形成煤的形成
【知识归纳】
远古时期的植物通过光合作用将太阳能转化为生物体内的
化学能。

经过地壳的不断运动，死后的动植物躯体埋在地下和海
底。

经过几百万年的复杂变化，变成了煤、石油、天然气。

【想想议议】
根据下图所示，说明太阳能辐射到地球的能量的利用，转
化和守恒的情况。

看看哪位同学说的好。

[ 分析 ]地球上不同地方吸收太阳的热能量不均匀，空
气的冷暖就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后上升；周围冷
空气过来补充，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。

地球
表面的一部分水吸收太阳的能量经过蒸发形成水蒸气，暖湿
气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云，遇到冷空
气就形成雨。

万物生长靠太阳，植物通过光合作用从太阳获
取能量，以化学能的形式存储在植物体内，人类和动物从植
物或其他动物为食物，获取生物质能以维持生命。

所以说地
球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳能。

[归纳总结]太阳是人类能源的宝库
1．化石能源来源于太阳能
2．风能、水能来源于太阳能
3．生物质能来源于太阳能
【跟踪练习】
1.下列关于能源、能量的说法正确的是
A．化石能源是可再生能源
B．太阳能不是清洁能源
C．核能只能通过重核裂变获取
D．化石能源实际上是来源于上亿年前太阳上的核能
自主学习、回答问
题
学生尝试回答
（设计意图：用丰
富、科学、生动的
图片资料，进一步
激发学生主动参
与、自主学习的兴
趣，培养学生热爱
自然、珍惜能源的
意识。

）
答案：
1.D
2.太阳能
（三）太阳能的利用
1、光热转化
2、光电转化2.今天我们开采化石燃料，实际上是在开采上亿年前地球接
收的。

【提出问题】观察太阳能热水器集热管，玻璃管内表面为什
么涂成黑色的？
【探究实验汇报】自制太阳集热器
观察分析用哪种纸包着的瓶中水温度高？
将质量、温度相同的水分别倒入两个相同瓶中，用白纸
和黑纸分别将瓶包起来，然后将瓶子放在太阳光下，经一小
时后，观察温度计的变化。

（说明：此实验是让学生课前完成的。

）
【问题导学、自主学习】
人类除了间接利用存储在化石燃料中的太阳能外，还设
法直接利用太阳能。

请同学们自学太阳能的利用，回答人类
直接利用太阳能的两种方式是什么？利用太阳能的优点和缺
点是什么？
1、利用太阳能加热物体（光热转化）
用集热器收集阳光中的能量来加热水等物质。

实现了把太阳能转化为内能。

2、利用太阳能电把将太阳能转变为电能（光电转化）
太阳能电池实现了将太阳能转变为电能；
【归纳总结】
人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他
形式的能。

【畅所欲言】太阳能有哪些优缺点？
【总结】
太阳能的优点：
（1）能源量大：仅一小时到达地球表面的太阳能就有
学生汇报自制太阳
集热器实验结论
学生分析实验数
据：用黑纸包着的
瓶中空气温度高。

得出结论：黑色
物体更容易吸收太
阳光的能量。

自主学习、回答展
示：
观看图片，认识
光热转化把太阳能
转化为内能。

观看图片，认识
光电转化实质：太
阳能转变为电能
（设计意图：学生
通过自主学习解决
问题，提升对知识
的认识，同时锻炼
运用知识解决问题
能力。

）
交流讨论太阳
能的优点。

3. 太阳能的
优点及不足
6.1×1020焦，比目前全世界一年能源生产的总量还多；
（2）可持续性强：供应时间长，是一种取之不尽、用之不竭
的永久性能源；
（3）能源易获取：分布广阔，获取方便；
（4）安全性：安全清洁、无污染，不排放CO2
太阳能的不足：能源分散、受自然条件限制，不稳定、转化
效率低、成本较高。

【跟踪练习】
许多城市都在推广太阳能，城市交通指示灯及路灯照明
系统已大量使用太阳能。

白天，太阳能转化为电能，除正常
使用外，将多余的能量储存在蓄电池内，夜晚供交通指示灯
及照明灯发光。

请完成下面的方框图，反映这个过程中能量发生
转化的情况。

学生交流讨论太阳
能的不足：
学以致用：思考
讨论分析解答
化学能、电能
（设计意图：借助
课件将学生感兴趣
的内容呈现出来，
培养学生关注科
学、关心社会发展
的意识。

学生通过
思考解决问题，提
升对知识的梳理，
同时锻炼运用知识
解决问题能力。

）
三、课堂
小结
回顾本节课的学习内容
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?
学生讨论梳理知识
要点。

四、达标检测师巡视讲评完成检测题
见附件1
五、布置作业 1.动手动脑学物理1.3.4
2.完成176页想想做做
课后完成
【板书设计】
§21.3 太阳能
1.太阳是巨大的核能火炉，每时每刻发生核聚变。

2.太阳是能源宝库。

化石能源来自太阳能。

3.太阳能的利用。

光电转化，光热转化。

【教学反思】
太阳能电能光能
一、案例的“亮点”
1、这节课的重点是了解太阳能的特点，知道太阳能应用方式。

我在教学设计上突出学生较熟悉太阳能集热器吸热设计讨论，和水循环的过程理解分析。

上完这节课使学生对太阳能热水器有更新更准的认识。

光电转化的光伏产品的介绍及其前景展示，使学生增强科技可使生活更美好的现实意义。

提高学生的环保节能意识。

训练习题尽可能联系学生身边的例子，并以图片呈现，增加学生的分析直观性。

2、加强中考考点对应训练，及时巩固提高。

3.突出学生的自学与展示，讲练结合，及时巩固知识。

二、案例的“不足”
1.教材设计一个探究实验《想想做做》没有在课堂上完成。

而是在课前完成。

2、要鼓励同学们在学习中多交流，多合作，课前做好充分的准备。

附件1：【达标检测】
1.在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_____，释放出巨大的核能.大部分太阳能以___和___的形式向四周辐射开去.
2.目前直接利用太阳能的方式：一是用_______把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化成_____.
3.我国光伏产品近期遭遇欧盟“双反”调查，这是迄今为止对我国最大规模的贸易诉讼.光伏产业利用太阳能的最佳方式是光伏转换，利用光伏效应使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电.下列说法中正确的是( )
A.光伏效应是将太阳能转化为电能
B.太阳能是不可再生能源
C.太阳能和电能都属于一次能源
D.化石能源和太阳能都是取之不尽用之不竭的
4. 太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的.我国太阳能热水器已走进了千家万户.小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1 m2.若我市向阳的地方每平方米的面积1 h 得到的太阳能辐射能平均为3×106 J，每天接收太阳能的时间以8 h计算，热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150 kg、初温为20 ℃的水加热到多少℃？
5.人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出.如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题.6月5日是世界环境日，2013年我国的主题是“同呼吸，共奋斗”.目前，我国在开发、利用太阳能方向发展最快、最具潜力.你认为利用太阳能有哪些好处？
参考答案：
1.聚变，内能，光能
2.集热器，电能
3. A
4.太阳能热水器中的水一天吸收的热量：
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107 J
因为Q=cm（t-t0）所以
703
2.5210J 20604.210J /(kg C)150kg
⨯=+=⨯⋅︒⨯℃℃℃Q t =+t cm
5.无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭，答案不唯一，合理即可）。